2500t/d 水泥熟料生產(chǎn)線冷卻機(jī)升級(jí)新途徑

尤小平，陳彬，周斌，許廣

1 項(xiàng)目概況

浙江省江山市某水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)量為2 500t/d，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格φ4m×60m，冷卻機(jī)規(guī)格KC-0846，篦床有效面積62.28m2。原冷卻機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 原冷卻機(jī)基本參數(shù)

2 原冷卻機(jī)存在的問(wèn)題

（1）出冷卻機(jī)的熟料溫度較高，可達(dá)200℃。

（2）二次風(fēng)溫980℃～1 050℃（偏低），三次風(fēng)溫800℃～900℃，熱回收效率低。

（3）細(xì)料側(cè)有“紅河”現(xiàn)象。

（4）破碎機(jī)錘頭、護(hù)板、篦板、盲板磨損較快，更換頻繁，維修費(fèi)高。

（5）冷卻機(jī)相對(duì)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率低。

（6）風(fēng)室漏料，鎖風(fēng)閥故障多，竄風(fēng)嚴(yán)重。

3 冷卻機(jī)改造

3.1 改造方案

拆除原冷卻機(jī)內(nèi)部篦床、篦板和框架等，保留其上下殼體，內(nèi)部更換為最新的步進(jìn)式第四代冷卻機(jī)斜坡、篦床、密封、傳動(dòng)，尾部增加尾置輥式破碎機(jī)和一部分上下殼體。新冷卻機(jī)共分為六個(gè)風(fēng)室，根據(jù)原有風(fēng)機(jī)情況，本著節(jié)約投資的原則，前四臺(tái)風(fēng)機(jī)新購(gòu)，后兩臺(tái)風(fēng)機(jī)利舊；前三臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)控制，后三臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻控制。新冷卻機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表2，改造方案示意見(jiàn)圖1。

表2 新冷卻機(jī)基本參數(shù)

圖1 改造方案示意圖

3.2 改造目標(biāo)

（1）熟料產(chǎn)量2 500t/d（冷卻能力）。

（2）出冷卻機(jī)熟料溫度≤65℃+環(huán)境溫度（2 500t/d產(chǎn)量）。

（3）二次風(fēng)溫≥1 100℃（預(yù)計(jì)1 150℃），三次風(fēng)溫≥900℃。

（4）熱回收效率≥74%。

（5）提高運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性，相對(duì)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率≥99%。

圖2 冷卻機(jī)改造效果圖

3.3 主要技術(shù)應(yīng)用

3.3.1 段節(jié)梁

段節(jié)梁起承上啟下的作用，上方連接水平篦板和凹凸密封，下方連接加強(qiáng)梁，并通過(guò)加強(qiáng)梁連接托輪支撐和液壓傳動(dòng)。該項(xiàng)目采用了加寬的段節(jié)梁，取消了段節(jié)梁間的鋁板，減少了故障點(diǎn)。一次裝卡精密加工，完成所有加工面和鉆孔工作，整體裝配確保段節(jié)梁側(cè)面的直線度和平整度，避免段節(jié)梁間刮蹭引起的液壓系統(tǒng)壓力升高。

3.3.2 擋料板

新型擋料板采用自主研發(fā)的耐高溫耐磨材料鑄造而成，呈“兩邊高、中間低”的結(jié)構(gòu)形式，有助于保護(hù)兩側(cè)凹凸密封且減少中間固定料層的厚度，既能保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，又有利于風(fēng)室來(lái)風(fēng)吹透料層，加強(qiáng)冷卻效果。

3.3.3 風(fēng)量調(diào)節(jié)閥

風(fēng)量調(diào)節(jié)閥分固定風(fēng)量調(diào)節(jié)區(qū)和可變風(fēng)量調(diào)節(jié)區(qū)，用于前面四個(gè)風(fēng)室。根據(jù)設(shè)計(jì)風(fēng)量的大小對(duì)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥固定風(fēng)量調(diào)節(jié)區(qū)進(jìn)行設(shè)置，不同位置的閥門(mén)有不同的固定開(kāi)度大小，關(guān)閉小窗則閥板開(kāi)度變小，打開(kāi)小窗則閥板開(kāi)度變大，以保證設(shè)計(jì)的通風(fēng)量。根據(jù)篦板上料層厚度引起的阻力變化情況，通過(guò)扭簧自動(dòng)調(diào)整可變風(fēng)量調(diào)節(jié)區(qū)的閥門(mén)開(kāi)度，精確供風(fēng)，避免竄冷風(fēng)，保證冷卻效果。

3.3.4 水平篦板

水平篦板具有向前斜吹的功能，使風(fēng)斜穿過(guò)料層，在同樣的料層厚度下，風(fēng)穿過(guò)料層的路徑加長(zhǎng)，使風(fēng)料得到充分的熱交換。根據(jù)篦板和料層厚度以及阻力情況，通過(guò)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥調(diào)整每塊水平篦板的用風(fēng)量，精準(zhǔn)供風(fēng)，保證冷卻效果，避免竄冷風(fēng)。

4 改造效果

實(shí)施改造后，窯系統(tǒng)熟料產(chǎn)量2 500t/d時(shí)，出冷卻機(jī)熟料溫度90℃～95℃，二次風(fēng)溫1 130℃～1 180℃，三次風(fēng)溫910℃～960℃，熱回收效率為74.9%，窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率正常，改造效果見(jiàn)圖2。

本次冷卻機(jī)改造周期短，熱回收效果提升明顯，投資回報(bào)期短，工藝指標(biāo)在國(guó)內(nèi)同規(guī)格生產(chǎn)線中達(dá)先進(jìn)水平，可供其他存在同樣問(wèn)題的生產(chǎn)線改造時(shí)參考。